สาระสำคัญของการอบแห้งวัสดุคือการกำจัดความชื้นในวัสดุ ปัจจัยใดบ้างที่ส่งผลต่อการกำจัดความชื้น? เราจะทำให้วัสดุแห้งดีขึ้นและสม่ำเสมอมากขึ้นได้อย่างไร? ต่อไปนี้คือปัจจัยบางประการที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการอบแห้งในระหว่างกระบวนการอบแห้ง
อุณหภูมิ
หน้าที่หลักของอุณหภูมิคือการระเหยน้ำภายในวัสดุ โดยทั่วไป ยิ่งอุณหภูมิของลมร้อนสูงขึ้น อัตราการถ่ายเทความร้อนและอัตราการถ่ายเทมวลก็จะยิ่งสูงขึ้น ยิ่งความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างตัวกลางถ่ายเทความร้อนกับวัสดุมากเท่าใด อัตราการถ่ายเทความร้อนไปยังวัสดุก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น อย่างไรก็ตาม วัสดุแต่ละชนิดต้องการอุณหภูมิในการอบแห้งที่แตกต่างกัน ดังนั้นจึงไม่สามารถเพิ่มอุณหภูมิโดยไม่คำนึงถึงเหตุผลดังต่อไปนี้
- ประการแรก สำหรับวัตถุดิบที่อ่อนนุ่มและมีน้ำมาก การขยายตัวของน้ำผลไม้อาจทำให้ผิวแตกเนื่องจากอุณหภูมิสูง ซึ่งจะส่งผลต่อคุณภาพของการอบแห้ง
- ในกรณีที่มีอุณหภูมิสูงและความชื้นต่ำ วัสดุมีแนวโน้มที่จะเกิดเปลือกแข็ง ส่งผลให้ภายในวัสดุแห้งไม่เพียงพอ
- สำหรับวัสดุที่มีปริมาณน้ำตาลสูง อุณหภูมิสูงอาจทำให้น้ำตาลเกิดการคาราเมลได้ง่าย
การเพิ่มอุณหภูมิของตัวกลางควรยึดหลักการไม่ทำลายข้อกำหนดด้านคุณภาพของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป การเลือกอุณหภูมิที่เหมาะสมสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการอบแห้งในด้านหนึ่ง และในอีกด้านหนึ่งก็สามารถรักษารูปร่างและสีของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปหลังการอบแห้งได้
ความเร็วลม
ผลกระทบหลักของความเร็วลมคือการถ่ายเทความร้อนไปยังวัสดุอย่างต่อเนื่องและนำไอน้ำอิ่มตัวรอบๆ วัสดุออกไป อัตราการไหลของลมร้อนส่งผลต่อการถ่ายเทความร้อนในระหว่างกระบวนการอบแห้ง โดยทั่วไป ยิ่งความเร็วลมร้อนสูงขึ้น อัตราการอบแห้งก็จะสูงขึ้น โดยเฉพาะในระยะเริ่มต้นของการอบแห้ง
สำหรับ เครื่องอบแห้งแบบหมุนเวียนลมร้อน ปริมาณลมที่เพียงพอสามารถรับประกันการหมุนเวียนของลมร้อนภายในเครื่องอบแห้งได้อย่างสมบูรณ์ การเพิ่มความเร็วลมร้อนจะเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนโดยตรงและเพิ่มอัตราการอบแห้ง
ลมร้อนสามารถถูกแทนที่ได้ทันเวลาเมื่อความเร็วลมเพิ่มขึ้น ทำให้มั่นใจได้ถึงการหมุนเวียนของลมร้อน อย่างไรก็ตาม สำหรับการเพิ่มความเร็วลมร้อน สำหรับเครื่องอบแห้งที่มีความยาวระดับหนึ่ง เวลาที่ลมร้อนอยู่ในเครื่องอบแห้งจะลดลง ซึ่งอาจทำให้เกิดการสูญเสียพลังงานความร้อนและส่งผลต่อประสิทธิภาพเชิงความร้อน
ความชื้น
ยิ่งความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศในห้องอบแห้งต่ำลง น้ำก็จะไหลออกจากวัสดุได้เร็วขึ้น ในระยะเริ่มต้นของการอบแห้ง ผลกระทบนี้จะเด่นชัดเป็นพิเศษ ความสามารถของอากาศชื้นที่ใกล้จุดอิ่มตัวในการดูดซับความชื้นเพิ่มเติมนั้นแย่กว่าอากาศแห้งมาก และอากาศชื้นที่อิ่มตัวแล้วไม่สามารถดูดซับความชื้นที่ระเหยจากวัสดุได้อีกต่อไป
โครงสร้างและคุณสมบัติของวัสดุ
ซึ่งรวมถึงโครงสร้างทางกายภาพ องค์ประกอบทางเคมี รูปร่างและขนาดของวัสดุ ความหนาของชั้นวัสดุ และลักษณะการยึดเกาะของความชื้นภายใน โครงสร้างและธรรมชาติของวัสดุที่แตกต่างกัน ทำให้วิธีการยึดเกาะกับความชื้นแตกต่างกัน เมื่ออบแห้งภายใต้สภาวะเดียวกัน อัตราการอบแห้งจะแตกต่างกัน
รูปแบบของวัสดุส่วนใหญ่ได้แก่ เส้น แผ่น เกล็ด ผง ฯลฯ โดยทั่วไป ประสิทธิภาพการอบแห้งของวัสดุแบบแผ่นจะเร็วกว่า ในขณะที่วัสดุแบบก้อนหรือหัวเหง้าจะช้ากว่า รูปร่างของวัสดุเป็นตัวกำหนดวิธีการวางวัสดุและการออกแบบท่อลม
การวางและการสัมผัสของวัสดุ
ในกรณีที่อัตราการอบแห้งคงที่ ยิ่งพื้นที่สัมผัสระหว่างวัสดุกับลมร้อนมากเท่าใด ผลการอบแห้งโดยรวมก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น เมื่อทิศทางการไหลของลมร้อนตั้งฉากกับพื้นผิวการระเหยของวัสดุ ความเร็วในการอบแห้งจะเร็วที่สุด และเมื่อขนานกัน ความเร็วในการอบแห้งจะต่ำที่สุด
